JP2010130564A

JP2010130564A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2010130564A
Application number: JP2008305407A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yagi; 成樹八木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-10

Abstract

【課題】撮像装置の内部において昇温部から通気口への対流を生じさせて当該昇温部の放熱効果を向上させることができる撮像装置を提供することを課題とする。
【解決手段】上下一組の通気口（１１４、１１６）がグリップ１０８側の反対側に設けられ、且つ、前記上下一組の通気口のうち上側に配された通気口が、グリップ側の反対側の側面（１１２）に設けられた筐体（１０２）と、少なくとも一部が、前記上下一組の通気口を連通する対流路に配され、駆動状態で昇温する昇温部（１２４、１３４、１４２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１００）。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置に関する。

撮像素子の熱を、筐体の内部に設けられたヒートパイプ及びヒートシンクにより、筐体に形成された通気口まで伝えて、通気口から放出させるデジタルカメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−９１３９９号公報

筐体に収容され駆動状態で昇温する昇温部の放熱効果を向上させることができる撮像装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、上下一組の通気口（１１４、１１６）がグリップ１０８側の反対側に設けられ、且つ、上側の通気口が、グリップ側の反対側の側面（１１２）に設けられた筐体（１０２）と、少なくとも一部が、前記上下一組の通気口を連通する対流路に配され、駆動状態で昇温する昇温部（１２４、１３４、１４２）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１００）を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、デジタルカメラ１００を示す斜視図である。この図に示すように、デジタルカメラ１００は、光軸方向について薄型の矩形箱状の筐体１０２と、筐体１０２の前面１０４に配されたレンズ鏡筒１０６とを備えている。筐体１０２における被写体側から見て左側には、グリップ１０８が配されている。また、グリップ１０８の上部には、レリーズスイッチ１１０が配されている。さらに、筐体１０２におけるグリップ１０８の反対側、即ち、被写体側から見て右側の側面１１２には、上下一対の通気口１１４、１１６が配されている。

なお、レリーズスイッチ１１０が上面に配される状態、即ちデジタルカメラ１００が正位置の状態における上下方向、左右方向をそれぞれ「上下方向」「左右方向」として、以下、説明する。また、被写体側を「前側」、撮影者側を「後側」として、以下、説明する。

図２は、デジタルカメラ１００を示す平面断面図である。この図に示すように、デジタルカメラ１００では、レンズ鏡筒１０６が備えるレンズ１１８、１２０の光軸Ｌが、筐体１０２における左右方向中央部よりもグリップ１０８の反対側に寄せて配されている。また、レンズ鏡筒１０６の奥側には、撮像部１２２が配されている。撮像部１２２は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子１２４と、撮像素子１２４の前側に配されたローパスフィルタ１２６と、ローパスフィルタ１２６の前側に配された防塵フィルタ１２８とを備えている。この撮像素子１２４、ローパスフィルタ１２６、及び防塵フィルタ１２８は、光軸Ｌに沿って配されている。

撮像素子１２４とローパスフィルタ１２６との間には、環状のシール材１２７が配されており、撮像素子１２４の前面とローパスフィルタ１２６の背面とシール材１２７とにより密閉空間が形成されている。このため、撮像素子１２４の素子面には、埃が付着することがない。

ローパスフィルタ１２６は、被写体像の高周波成分をカットして低周波成分を通過させると共に、赤外光成分をカットする。また、防塵フィルタ１２８は、圧電素子等のアクチュエータにより超音波振動される。これにより、防塵フィルタ１２８に付着した埃が除去される。

また、レンズ鏡筒１０６よりグリップ１０８側には、回路基板１３６と、電池及びメモリーカードが装填されるボックス１３８とが前後に並べて配されている。回路基板１３６には、撮像素子１２４、防塵フィルタ１２８等の駆動回路が設けられており、撮像素子１２４、防塵フィルタ１２８等が電気的に接続されている。

また、回路基板１３６には、撮像素子１２４が接続されたＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）１４０が配されている。ＡＳＩＣ１４０内には、画像処理回路が形成されている。この画像処理回路は、撮像素子から出力されたデジタル画像データのデジタルゲイン調整処理、色補正、ガンマ補正等といった各種の画像処理を実行する。

また、筐体１０２の背面１３０には、撮影済み画像或いはデジタルカメラ１００の設定に関する各種情報等を表示したり、撮像素子１２４により取り込まれた被写体像を連続的に表示（所謂、スルー画の表示）したりする表示部１３２が配されている。この表示部１３２と撮像素子１２４との間には、撮像素子固定部材１３４が配されており、この撮像素子固定部材１３４に撮像素子１２４が固定されている。撮像素子固定部材１３４は、金属製の板材であって、筐体１０２に当接固定されており（筐体１０２の前面１０４から延びた不図示のボスと、図３にて後述する撮像素子固定部材１３４の後述するボス穴１３４ａとの嵌合により固定されている）、撮像素子固定部材１３４の熱の一部を、その当接固定のために当接された部分を介して、伝導伝熱により放熱させている。

撮像素子固定部材１３４におけるグリップ１０８側の反対側の端部には、放熱部１４２が一体で形成されている。この放熱部１４２と撮像素子固定部材１３４とは、アルミ、銅等の熱伝導性が高い材料で形成されている。また、放熱部１４２は、受熱板１４４と、複数の放熱フィン１４６とを備えている。

また、互いに対向した放熱部１４２と通気口１１４との間には、排気ファン１４８が、通気口１１４を覆うように配されている。また、通気口１１４、１１６は、筐体１０２の上下方向を長手方向とする複数の開口が、筐体１０２の前後方向に配列された構成となっている。

図３は、撮像素子固定部材１３４及び放熱部１４２を示す斜視図である。この図に示すように、受熱板１４４は、筐体１０２の上下方向を長手方向とする矩形板状体であり、撮像素子固定部材１３４におけるグリップ１０８側の反対側の端部から筐体１０２の前方側に張り出している。また、複数の放熱フィン１４６は、筐体１０２の前後方向に並列されており、各放熱フィン１４６は、受熱板１４４から通気口１１４、１１６の側に張り出すと共に上下方向に延びている。なお、撮像素子固定部材１３４は、筐体１０２に固定されるための３つのボス穴１３４ａを備えている。これは筐体１０２の前面１０４から延びた不図示の３本のボスとそれぞれ嵌合し締結されるためのボス穴である。

図４は、デジタルカメラ１００を示す背面断面図である。この図に示すように、上側の通気口１１４に面して配された排気ファン１４８が駆動された場合には、下側の通気口１１６から筐体１０２内への給気がなされ、上側の通気口１１４から筐体１０２外への排気がなされる。即ち、排気ファン１４８は、下側の通気口１１６から上側の通気口１１４への強制対流を生じさせる。

次に、撮像素子１２４からの放熱作用について説明する。

デジタルカメラ１００がスルー画を表示させる機能、連射撮影機能等を発揮している状態、即ち、撮像素子１２４が連続駆動されている状態では、撮像素子１２４が発熱する。撮像素子１２４の熱は、撮像素子固定部材１３４から筐体１０２及び放熱部１４２に伝わる。そして、放熱部１４２に伝わった熱は、受熱板１４４と放熱フィン１４６とから、上下一組の通気口１１４、１１６を連通する空気流路を流れる空気を介して対流伝熱により放出される。

ここで、排気ファン１４８が駆動されている状態では、上記空気流路に通気口１１４から通気口１１６への強制対流が生じていることから、受熱板１４４と放熱フィン１４６とから放出された熱が、通気口１１６から筐体１０２の外部へ放出される。これにより、撮像素子１２４の放熱が促進される。

一方で、排気ファン１４８の駆動が停止している状態であっても、上記空気流路において、昇温した筐体１０２内の空気が上昇する自然対流が生じる。これにより、撮像素子１２４から上側の通気口１１４へかけて、撮像素子１２４を最高点として次第に低下する熱分布が出来上がるので、撮像素子１２４の放熱を効率よく促進させることができる。従って、撮像素子１２４の昇温を抑制できるので、撮像素子１２４における熱ノイズの発生を抑制でき、以って、撮影画質の低下を抑制できる。

これにより、昇温した空気が上側の通気口１１４から外部に流出し、下側の通気口１１６から上記空気流路へ、筐体１０２内の空気と比して低温の外気が流入する。このため、当該空気流路の上側と下側との温度差が拡大するので、上記自然対流が促進される。従って、撮像素子１２４の昇温をより効果的に抑制できるので、撮像素子１２４における熱ノイズの発生をより効果的に抑制でき、以って、撮影画質の低下をより効果的に抑制できる。

なお、排気ファン１４８は、撮像素子１２４が駆動されている状態で常に駆動していてもよく、あるいは、撮像素子１２４あるいは筐体１０２内の温度が設定値を超えた場合に駆動してもよい。また、撮像素子１２４等の温度の如何によらず、所定時間おきに所定時間ずつ駆動させてもよい。

ところで、撮影者は、グリップ１０８を右手で把持して、筐体１０２の底面を左手で支える。ここで、上側の通気口１１４を、筐体１０２におけるグリップ１０８の反対側に位置する側面１１２に配している。これにより、上側の通気口１１４が、撮影者の手で塞がれることを防止でき、以って、放熱性能を確保できる。また、下側の通気口１１６についても側面１１２に配している。これにより、デジタルカメラ１００を雲台の上あるいはテーブルの上に置いた場合でも、下側の通気口１１６が塞がれることを防止でき、以って、想定した放熱性能を確保できる。

また、通気口１１４を側面１１２に配して、筐体１０２の側方へ昇温した空気を排出させている。これにより、筐体１０２からの排出熱により、レンズ１１８、１２０又は表示部１３２が曇ることを防止できる。

また、複数の放熱フィン１４６が、上記空気流路（即ち、自然対流路、強制対流路）に沿って延びている。これにより、当該空気流路の流路抵抗を低減できるので、放熱効果をより一層促進できる。

さらに、デジタルカメラ１００では、外部の空気を筐体１０２内に取り込むが、撮像素子１２４の素子面が、ローパスフィルタ１２６の背面とシール材１２７とにより密閉されているので、撮像素子１２４の素子面への埃の付着を防止した上で、撮像素子１２４の放熱性能を確保できる。なお、通気口１１４、１１６に防塵フィルタを配することにより、筐体１０２内への埃の流入を抑制できる。

図５は、他の実施形態に係るデジタルカメラ２００を示す平面断面図である。この図に示すように、デジタルカメラ２００は、着脱自在なレンズユニット２０２を備えている。ここで、当該レンズユニット２０２が備えるレンズ２０４と撮像部１２２とは、ミラーユニット等を介さずに、光軸Ｌの方向に対向しており、互いに近接されている。このため、レンズ２０４には、撮像素子１２４の熱の影響が及び易い。しかしながら、本実施形態に係るデジタルカメラ２００では、上述のデジタルカメラ１００と同様に、撮像素子１２４の放熱効果が高められているので、撮像素子１２４からレンズ２０４への伝熱を抑制でき、レンズ２０４の光学性能の低下を抑制できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、上記実施形態では、発熱部を撮像素子１２４としたが、ＡＳＩＣ１４０としてもよく、また、撮像素子１２４とＡＳＩＣ１４０との両方としてもよい。また、上記実施形態では、撮像素子１２４を上記空気流路の外に配して撮像素子１２４から受熱する放熱部１４２を上記空気流路の中に配したが、撮像素子１２４或いはＡＳＩＣ１４０等の発熱部を上記空気流路に配してもよい。さらに、上記実施形態では、下側の通気口１１６を側面１１２に配したが、前面１０４、背面１３０等に配してもよい。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

デジタルカメラ１００を示す斜視図である。デジタルカメラ１００を示す平面断面図である。撮像素子固定部材１３４及び放熱部１４２を示す斜視図である。デジタルカメラ１００を示す背面断面図である。他の実施形態に係るデジタルカメラ２００を示す平面断面図である。

符号の説明

１００デジタルカメラ、１０２筐体、１０４前面、１０６レンズ鏡筒、１０８グリップ、１１０レリーズスイッチ、１１２側面、１１４通気口、１１６通気口、１１８、１２０レンズ、１２２撮像部、１２４撮像素子、１２６ローパスフィルタ、１２７シール材、１２８防塵フィルタ、１３０背面、１３２表示部、１３４撮像素子固定部材、１３４ａボス穴、１３６回路基板、１３８ボックス、１４０ＡＳＩＣ、１４２放熱部、１４４受熱板、１４６放熱フィン、１４８排気ファン、２００デジタルカメラ、２０２レンズユニット、２０４レンズ

Claims

上下一組の通気口がグリップ側の反対側に設けられ、且つ、上側の通気口が、グリップ側の反対側の側面に設けられた筐体と、
少なくとも一部が、前記上下一組の通気口を連通する対流路に配され、駆動状態で昇温する昇温部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
前記昇温部は、
駆動状態で発熱する発熱部と、
前記対流路に配され、前記発熱部から受熱して前記対流路に放熱する放熱部材と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記発熱部は、撮像素子及び画像処理回路の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記対流路に、下側の通気口から前記上側の通気口への強制対流を生じさせる対流発生部を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
下側の通気口が、前記側面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
撮像素子を密封状態で収容する撮像素子収容部を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記発熱部は、撮像素子であり、
前記撮像素子を密閉状態で収容する撮像素子収容部を備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記筐体に着脱されるレンズユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記放熱部材は、前記対流路に沿って延びる放熱フィンを含むことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。